EP1644206B1 - Verfahren und einrichtung zur lokalisierung der position wenigstens zweier sendeeinheiten, insbesondere für das überwachen mindestens eines parameters für mehrere fahrzeugräder eines kfz - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur lokalisierung der position wenigstens zweier sendeeinheiten, insbesondere für das überwachen mindestens eines parameters für mehrere fahrzeugräder eines kfz Download PDF

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EP1644206B1
EP1644206B1 EP04741610A EP04741610A EP1644206B1 EP 1644206 B1 EP1644206 B1 EP 1644206B1 EP 04741610 A EP04741610 A EP 04741610A EP 04741610 A EP04741610 A EP 04741610A EP 1644206 B1 EP1644206 B1 EP 1644206B1
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EP
European Patent Office
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transmitter group
reception signals
reception
emission units
threshold value
Prior art date
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EP04741610A
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EP1644206A1 (de
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Frank Fischer
Jürgen SPOTKA
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • B60C23/0416—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels allocating a corresponding wheel position on vehicle, e.g. front/left or rear/right
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/0244—Accuracy or reliability of position solution or of measurements contributing thereto

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for locating the position of at least two transmitting units, in particular for monitoring at least one parameter for a plurality of vehicle wheels of a motor vehicle.
  • the monitoring of parameters of a vehicle wheel plays a decisive role for the safety of the vehicle or of the vehicle driver.
  • devices have been developed with which it is possible to automatically detect important parameters of vehicle wheels and to display, for example, by means of corresponding display devices in the dashboard. Since it is usually desired not only to display the parameters, but also to indicate a clear association between the displayed parameters and the position of the wheel in question, it is necessary to design such a device so that this assignment even after the change of a wheel is maintained or reinitialized.
  • each detector device which is respectively arranged on a wheel, a receiving unit which is provided in the vicinity of the respective wheel position.
  • a receiving unit which is provided in the vicinity of the respective wheel position.
  • a disadvantage of such a device is that for each wheel, a receiving device is required, the received signal then has to be conducted by cable to a central evaluation and control unit or directly to a display unit.
  • An air pressure control system is known in which the assignment of the wheel positions to the air pressure control devices arranged on the wheels is made possible by the fact that with the air pressure control devices and with each other, the wheels associated measuring device, another parameter is detected for each wheel. This may be, for example, the wheel speed.
  • the air pressure control devices thus transmit not only measured values for the air pressure but also measured values for the further parameter to a central unit.
  • the central unit can make an allocation of an air pressure control device to a wheel position by comparing the measured values for the further parameter if the pressure required by the relevant air pressure control device for The measured value supplied to the further parameter corresponds exactly enough to the relevant measured value of the parameter of another measuring device. Because the other measuring devices are stationary on the vehicle (not on the wheel) arranged and thus remain permanently assigned to a specific wheel position.
  • a disadvantage of this device is the additional expense for the two sensors for detecting the other parameter. Even if the other parameter can be detected with the sensor which is already provided on the wheel for detecting the air pressure, a further sensor which is provided fixedly on the vehicle for detecting the further parameter is required per wheel.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method and a device for locating the position of at least two transmitting units, in particular for monitoring at least one parameter for a plurality of vehicle wheels of a motor vehicle, the localization in a simple manner and with the required security possible is, at the same time the lowest possible hardware cost is sought.
  • the invention is based on the recognition that, in the case of data transmission by means of a preferably phase- or frequency-modulated signal, the signal power occurring at the receiving location of a central evaluation and control unit is influenced by the properties of the transmission path between the detector unit arranged on a wheel and the evaluation and control unit becomes.
  • the properties of the transmission path are determined on the one hand by the angular position of the wheel and thus the position of the detector unit and on the other by the signals or areas of the vehicle influencing the signal transmitted by the respective angular position. It has been found in practice that the transmission paths are different and at the same time characteristic of the wheel positions at a rotation of the wheels at the different wheel positions.
  • the average signal power of the received signal is evaluated by the evaluation and control unit in order to allow the assignment of a received signal or the respective transmitting unit to a wheel position or axis position.
  • each transmitter group is assigned a local area, for example, the position range "rear axle” or the position range "front axle”.
  • This forming of transmitter groups can be done either for the sake of easier evaluation or because the transmission paths do not influence the transmission signals so differently that they have a sufficiently different average power (averaged over a long period of time) at the location of the receiving antenna of the receiving unit and consequently hardly or at least not by simple evaluation of the average power are distinguished with the required security.
  • individual transmission units can also be localized with the method according to the invention.
  • the method of dividing the transmitting units into two groups can be applied multiple times in succession. For example, once the transmitting units have been assigned to the two transmitter groups, the method can again be applied to each of the two groups, ie each group in turn can be subdivided into two subgroups.
  • the N transmitting units of the total N + M transmitting units are assigned the respectively largest mean values of the received signal of the first transmitter group and thus of the relevant local area and the M transmitting units of the respectively M smallest average values of the received signal of the second transmitter group or the relevant local Area.
  • the security of the assignment is the minimum distance of the average power of the received signals of the two transmitter groups; In other words, the rank order of the decreasing average powers at the Nth place and the (N + 1) th place standing receive signal are evaluated.
  • the distance for example, the absolute magnitude difference of the signals or the ratio of Signals are evaluated. If the distance is greater than a predetermined threshold, the result of the assignment made in the above manner is considered to be (with sufficient certainty) true. Otherwise, at least one further decision criterion for the assignment of the received signals or the relevant transmitting units to the transmitter groups or their local areas and / or a further criterion for checking the security of the correct assignment, preferably using further characteristic quantities of the received signals, is used.
  • the final result of the assignment is recognized as correct only if all assignment results using the one or more further decision criteria match the first assignment result, possibly even if the first and all other decision criteria for testing the Safety of a correct assignment to give a negative result.
  • the assignment can be recognized as correct even if the application of the last criterion for checking the security of the assignment should show that the security of the assignment is insufficient. In this case, due to the consistency of the results of the assignment as such, sufficient assurance can be assumed.
  • the procedure thus proceeds as follows: First, an assignment of the transmitting units to the transmitter groups or their local areas is carried out by the evaluation of the average values of the received signals and the security of the assignment by the application of the first criterion Security review rated. In the case of sufficient security, the procedure is terminated. Otherwise, a further criterion for the assignment of the transmitting units is applied and the result is checked by a further security criterion. If this is the last criterion available for the specific procedure, then the correspondence results will be considered to have been correctly assigned even if the last safety criterion provides a negative result, ie insufficient safety (in the application of last criterion for assignment).
  • the method is aborted with an error message and, if necessary, an error signal is generated. If it is not the last criterion available for the specific procedure, the next criterion to be applied is used in the case of a negative result in the verification of safety, etc.
  • the receive signals are sampled intermittently or intermittent transmit signals are used.
  • each transmitter unit may transmit its telegram at predetermined intervals (e.g., every 5 seconds) containing both an identification code and information to be transmitted.
  • the telegram can consist of several parts, e.g. several temporally short parts in which a signal is actually transmitted, which are each separated by a pause of certain duration.
  • the individual telegram parts in which a signal transmission takes place can be so short that a discrete value for the mean value of the respective modulated signal can be detected for each of them, without too great an integration effect on the temporal dependence of the signal on a possible change in the angular position of the wheel in question.
  • the number of these discrete received signal values can then be determined which is greater or smaller than a predetermined decision threshold value, preferably a minimum number of such discrete received signal values being detected for each received signal and the relative frequency for each received signal the received signal values lying above or below the threshold value are determined.
  • the assignment can then take place in such a way that those N reception signals or transmission units are assigned to the first transmitter group for which the N largest relative frequencies result.
  • the assignment to the second transmitter group takes place for those M received signals or transmitting units for which the M smallest relative frequencies result.
  • the assignment can be made very generally by detecting the identification code of the respective received signal and assigning it to the relevant transmitter group.
  • the minimum magnitude difference of the relative frequency values for all received signals of the first and second transmitter groups can be determined (ie the magnitude difference of the minimum relative frequency value for a received signal from the first transmitter group and the maximum relative frequency value for a received signal from the second transmitter group) and compared with a predetermined further safety threshold assuming a positive test result if the minimum magnitude difference is greater than the further safety threshold and assuming a negative test result if the minimum magnitude difference is less than the further safety threshold.
  • the decision threshold value is determined as a function of characteristic parameters of the respective received signals.
  • the decision threshold value can be determined, for example, as a function of the detected average values of the smallest received signal of the first transmitter group and of the largest received signal of the second transmitter group, preferably as a relative distance from one of the average values of these two received signals or as a ratio with respect to one of the average values of these two receive signals.
  • a drift in the average power of the received signals can be compensated.
  • a predetermined starting value is preferably used in an initial state of the method for the decision threshold value.
  • the decision threshold value newly determined in the preceding assignment process can then be used in the subsequent method. This results in the advantage of low required computing power and storage capacity. For only one counter must be kept for each received signal, which represents the number of values above or below the decision threshold value.
  • the vehicle 1 shown schematically in FIG. 1 has a device 3 for monitoring at least one parameter for a plurality of wheels of the vehicle 1, which comprises a central evaluation and control unit 5 and four detector units 7, 9, 11, 13.
  • the device 3 simultaneously comprises or serves as a device for locating the position of transmitting units.
  • Each of the detector units 7, 9, 11, 13 is assigned to one of the wheels 15, 17, 19, 21 of the vehicle 1 or arranged rotatably thereon and therewith.
  • Each of the detector devices 7, 9, 11, 13 comprises a transmitting unit 7a, 9a, 11a, 13a.
  • Each of the transmission units 7a, 9a, 11a, 13a transmits at predetermined times a short frequency or phase modulated signal, which as information a comprises for each detector device 7, 9, 11, 13 specific identifier and possibly a value for the monitored parameter of the wheel. The latter, however, is not required in the assignment mode.
  • the specific identifier and the value of the parameter are preferably realized in the form of digital information or in the form of a digital signal, which is used as a modulation signal for the carrier signal of the transmission signal.
  • the signals sent by the detector units 7, 9, 11, 13 or their transmission units 7a, 9a, 11a, 13a are received by the evaluation and control unit 5 by means of a reception unit 23 included therein.
  • the receiving unit 23 demodulates the received signal and thus enables the evaluation and control unit 5 to evaluate the preferably digital information signals, that is to say the specific identifier and the value for the parameter to be monitored. However, the latter is absolutely necessary only in the normal monitoring mode.
  • the evaluation and control unit 5 carries out a collision monitoring, which, in the event that several detector units 7, 9, 11, 13 transmit simultaneously, prevents an evaluation.
  • the detector units can be designed so that they send their signals at random time intervals, it being understood that a certain range of values can be provided for the time interval. In this way it is avoided that two detector units over always send a longer period of time at the same times.
  • the periodically transmitted signal can be sent, for example, at a predetermined distance of a few seconds and have a telegram duration of a few hundred milliseconds.
  • the telegram can consist of several parts, e.g. several temporally short parts in which a signal is actually transmitted, which are each separated by a pause of certain duration.
  • the evaluation and control unit 5 alone from the specific identifier of a received signal make an assignment of the value for the monitored parameter to the wheel position, since in a previously performed assignment mode, the assignment of each specific identifier was made to a wheel position and stored.
  • the assignment mode may be activated, for example, by each of the detector units 7, 9, 11, 13 comprising a sensor (not shown) that responds to accelerations, the detector units switching to the assignment mode if no acceleration and for a certain period of time no wheel rotation is detected.
  • the signals can be sent at shorter intervals than required in normal operation. This allows a faster implementation of the assignment process.
  • the signals do not necessarily have to contain information about a value of the parameter to be monitored. Rather, in this case, it suffices if the signal contains the specific identifier of the relevant detector unit 7, 9, 11, 13.
  • the duration of a signal (meaning the duration of a telegram part during which a signal is actually transmitted) in both the normal mode and in the assignment mode is small compared to the time duration that a wheel has at a maximum permissible value Speed needed for a full turn.
  • the duration of a signal is about 1 millisecond to 100 milliseconds, for example 10 milliseconds. This short signal duration makes it possible to characterize the associated angular position of the relevant wheel via the average signal power at the receiving location of the evaluation and control unit 5, without an undesired integrating effect being produced by the rotation of the wheel.
  • the evaluation and control unit 5 detects the average signal power at the reception location, for which purpose the reception unit 23 generates a signal which represents a measure of the average signal power of the received phase- or frequency-modulated signal.
  • FIG. 2 shows a fictitious example of the four signal profiles of the received signals of the individual transmitting units 7a, 9a, 11a, 13a as a function of the angular position of the wheels in question. Since only a short telegram section of the signal or its mean value is always detected in the exemplary embodiment described, the signal curves shown in FIG. 2 would result if a large number of such discrete values were detected for each received signal and assigned to the angular position.
  • the individual discrete values of the received signals can be added up and averaged.
  • the evaluation and control unit controls the detection process in such a way that a minimum number of values, for example 64 values, are recorded for each received signal. It is not necessary here for the same number of discrete values to be detected for each received signal.
  • the mean values thus determined for each received signal can then be used for the assignment process.
  • only one axis localization is undertaken in the following. It should only be determined for a particular received signal whether the relevant transmitting unit is located at wheel positions on the front or rear axle of the vehicle. Since normally standardized transmission units are used with approximately the same transmission power, the receiving antenna of the receiving unit is preferably arranged asymmetrically in the vehicle, for example, as shown in Fig. 1, closer to the front axle of the vehicle 1.
  • the averaged discrete values of the received signals are therefore for the transmission units 7a, 9a at the wheel positions on the front axle are higher than the average discrete values of the reception signals for the transmission units 11a, 13a at the wheel positions on the rear axle. This can also be seen from the fictive signal curves in FIG. 2.
  • the wheel positions of the rear axle result in lower average values than for the transmission units and the wheel positions of the front axle.
  • the mean values at the wheel positions of the same axis are hardly distinguishable.
  • the assignment made in the assignment mode of the evaluation and control unit (5), in this simple case of axis localization can be done simply by assigning the two received signals with the higher average values of the front axle and the two received signals with the lower average values of the rear axle ,
  • the actual assignment takes place by storing the identification code of the transmitting units for the relevant location information or location area information (thus, for example, "front axle” or "rear axle”).
  • the minimum distance of the average values of the received signals of the two transmitting units on the front axle from the mean values of the received signals of the two transmitting units on the rear axle can be determined.
  • the lowest mean value of the respective received signal is compared to a transmitting unit on the front axle with the highest average value of the respective received signal of a transmitting unit on the rear axle.
  • the quotient is formed such that the higher value is in the numerator and the lower value is in the denominator, ie the quotient is always greater than 1.
  • the ratio thus determined is compared with a safety threshold, assuming a correct assignment if the quotient is greater than the safety threshold. In this case, the localization process is terminated.
  • the number of detected discrete values for each of the received signals which are above a predetermined decision threshold value is suitable for this purpose.
  • This decision threshold value is preferably selected such that it lies between the lowest average of the received signals of the transmitting units at the front axle and the largest average of the received signals of the transmitting units on the rear axle.
  • the optimal position of the decision threshold value is dependent on the fictitious course of the received signals as a function of the wheel position (see FIG.
  • a predetermined fixed value or a value with a predetermined distance from the smallest average value of the received signals of the transmission units on the front axle can be selected.
  • the distance can be given as an absolute value or as a ratio in relation to the mean value in question.
  • the decision threshold can also be redetermined in every localization process. However, the new decision threshold can be used in the event that the individual captured, discrete averages are not saved until the next localization process.
  • the assignment or localization then takes place again in such a way that the two received signals which supply the most values above the decision threshold value or the respective transmitting units are assigned to the front axis and the two received signals which supply the fewest values above the decision threshold value , or the relevant transmission units of the rear axle.
  • relative frequencies may also be used. These are determined by dividing the absolute numbers by the number of values actually detected for the respective received signal.
  • the assignment result which is determined with this further decision criterion, can be checked with regard to the existence of a sufficient security with a suitable security criterion.
  • the distance of the relative frequencies of the received signals can be checked, which have the second and third largest frequencies;
  • the distance between the relative frequencies can again be expressed relatively, ie as a ratio, or in absolute terms.
  • this safety test yields a positive statement, i. if the distance is greater than the safety threshold (in the event that the relative frequencies are compared by forming a ratio, again, a quotient greater than 1 is assumed), then the assignment process is successfully completed.
  • the method is unsuccessfully aborted and restarted and / or an error signal or an error message is generated.
  • the maximum or minimum is respectively determined during the detection of the discrete average values for the received signals.
  • the received signals from transmitting units on the front axle each have larger maxima or smaller minima than the received signals of the Transmitting units on the rear axle, and made a corresponding assignment.
  • a corresponding safety criterion can also be used for this method, for example the distance of the maxima or minima, which can be determined analogously to the methods described above and compared with a safety threshold value.
  • a negative safety statement an unsuccessful termination of the procedure could then also be carried out.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Lokalisierung der Position wenigstens zweier Sendeeinheiten, insbesondere für das Überwachen mindestens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder eines KFZ. Es wird die mittlere Leistung der Empfangssignale von einer zentralen Auswerteund Steuereinheit (5) detektiert. Zur Verbesserung der Sicherheit einer korrekten Lokalisierung werden wenigstens zwei Zuordnungskriterien für das Zuordnen der Empfangssignale bzw. Sendeeinheiten zu Ortspositionen oder Ortsbereichen verwendet, wenn die Überprüfung eines Sicherheitskriteriums für das erste Zuordnungskriterium keine ausreichend hohe Sicherheit für die vorgenommene Zuordnung ergibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Einrichtung zur Lokalisierung der Position wenigstens zweier Sendeeinheiten, insbesondere für das Überwachen mindestens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder eines KFZ.
  • Das Überwachen von Parametern eines Fahrzeugrades, bspw. des Reifendrucks oder der Reifentemperatur, spielt für die Sicherheit des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugführers eine entscheidende Rolle. Um das manuelle Überprüfen derartiger Parameter entbehrlich zu machen, wurden Einrichtungen entwickelt, mit welchen es möglich ist, wichtige Parameter von Fahrzeugrädern selbsttätig zu erfassen und bspw. mittels entsprechender Anzeigeeinrichtungen im Armaturenbrett anzuzeigen. Da in der Regel gewünscht ist, nicht nur die Parameter anzuzeigen, sondern auch eine eindeutige Zuordnung zwischen den angezeigten Parametern und der Position des betreffenden Rades anzugeben, ist es erforderlich, eine derartige Einrichtung so zu gestalten, dass diese Zuordnung auch nach dem Wechsel eines Rades erhalten bleibt bzw. neu initialisierbar ist.
  • Hierzu ist es bekannt, jede Detektoreinrichtung, die jeweils an einem Rad angeordnet ist, einer Empfangseinheit zuzuordnen, die in der Nähe der betreffenden Radposition vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, an Hand der Intensität der von einer Empfangseinheit empfangenen Signale das Signal der jeweils benachbarten Detektoreinrichtung festzustellen, indem das Signal mit der größten Intensität ausgewählt wird. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Detektoreinrichtungen der Räder eines Fahrzeugs mit im Wesentlichen der selben Sendeleistung senden, so dass das Signal des jeweils unmittelbar benachbarten Rades bzw. der benachbarten Detektoreinrichtung am Empfangsort die größte Signalintensität aufweist.
  • Nachteilig bei einer derartigen Einrichtung ist jedoch, dass für jedes Rad eine Empfangseinrichtung erforderlich ist, deren empfangenes Signal dann leitungsgebunden zu einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit oder direkt zu einer Anzeigeeinheit geführt werden muss.
  • Aus der EP-A-0 806 306 ist ein Luftdruck-Kontrollsystem bekannt, bei dem die Zuordnung der Radpositionen zu den Luftdruck-Kontrollvorrichtungen, die an den Rädern angeordnet sind, dadurch ermöglicht wird, dass mit den Luftdruck-Kontrollvorrichtungen und mit jeweils einer weiteren, den Rädern zugeordneten Messvorrichtung, ein weiterer Parameter für jedes Rad erfasst wird. Hierbei kann es sich bspw. um die Raddrehzahl handeln. Die Luftdruck-Kontrollvorrichtungen übermitteln somit nicht nur Messwerte für den Luftdruck sondern auch Messwerte für den weiteren Parameter an eine Zentraleinheit. Da für den selben weiteren Parameter auch Messwerte von den weiteren Messvorrichtungen an die Zentraleinheit übermittelt werden, kann die Zentraleinheit durch einen Vergleich der Messwerte für den weiteren Parameter eine Zuordnung einer Luftdruck-Kontrollvorrichtung zu einer Radposition vornehmen, wenn der von der betreffenden Luftdruck-Kontrollvorrichtung für den weiteren Parameter gelieferte Messwert genügend genau mit dem betreffenden Messwert des Parameters einer weiteren Messvorrichtung übereinstimmt. Denn die weiteren Messvorrichtungen sind ortsfest am Fahrzeug (nicht am Rad) angeordnet und bleiben damit dauernd einer bestimmten Radposition zugeordnet.
  • Nachteilig bei dieser Einrichtung ist der zusätzliche Aufwand für die beiden Sensoren zur Erfassung des weiteren Parameters. Selbst falls der weitere Parameter mit demjenigen Sensor erfassbar ist, der ohnehin am Rad zur Erfassung des Luftdrucks vorgesehen ist, ist pro Rad ein weiterer, ortfest am Fahrzeug vorgesehener Sensor zur Erfassung des weiteren Parameters nötig.
  • Schließlich ist aus der EP-A-0 931 679 und der DE 10135936 A1 ein Verfahren zur Zuordnung der Radposition eines KfZ bekannt, bei dem die Sendesignale von den Rädern zugeordneten Sendeeinheiten zu einer zentralen Empfangs- und Auswerteeinheit übertragen werden und bei dem die unterschiedlichen charakteristischen Einflüsse der einzelnen Übertragungswege bei rotierenden Rädern auf das jeweilige Empfangssignal zur Zuordnung der Signale zu den Radpositionen ausgeweitet werden. Hierzu wird die Einhüllende des durch die zeitvarianten Änderungen der Übertragungseigenschaften amplitudenmodulierten Empfangssignals mit gespeicherten Signaturen verglichen. Nachteilig hierbei ist jedoch das relativ aufwändige Erfassen und Auswerten der Einhüllenden. Dies bedingt einen hohen Speicher- und Rechenaufwand.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Lokalisierung der Position wenigstens zweier Sendeeinheiten, insbesondere für das Überwachen mindestens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder eines KFZ, zu schaffen, wobei die Lokalisierung auf einfache Weise und mit der erforderlichen Sicherheit möglich ist, wobei gleichzeitig ein möglichst geringer Hardwareaufwand angestrebt wird.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 8.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei einer Datenübertragung mittels eines vorzugsweise phasen- oder frequenzmodulierten Signals die am Empfangsort einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit auftretende Signalleistung von den Eigenschaften des Übertragungswegs zwischen der an einem Rad angeordneten Detektoreinheit und der Auswerte- und Steuereinheit beeinflusst wird. Die Eigenschaften des Übertragungsweges werden dabei zum einen von der Winkelstellung des Rades und damit der Position der Detektoreinheit und zum anderen durch die das von der betreffenden Winkelstellung aus gesendete Signal beeinflussenden Teile bzw. Bereiche des Fahrzeugs bestimmt. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass die Übertragungswege bei einer Rotation der Räder an den verschiedenen Radpositionen jeweils unterschiedlich und gleichzeitig charakteristisch für die Radpositionen sind.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorzugsweise die mittlere Signalleistung des Empfangssignals von der Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet, um die Zuordnung eines Empfangssignals bzw. der betreffenden Sendeeinheit zu einer Radposition oder Achsenposition zu ermöglichen.
  • Ganz allgemein gesprochen wird ein Teil N der Sendeeinheiten einer ersten Sendergruppe und der andere Teil M der Sendeeinheiten einer zweiten Sendergruppe zugeordnet, wobei jeder Sendergruppe ein örtlicher Bereich, beispielsweise der Positionsbereich "Hinterachse" oder der Positionsbereich "Vorderachse" zugeordnet ist. Dieses Bilden von Sendergruppen kann entweder aus Gründen einer einfacheren Auswertung vorgenommen werden oder deshalb, weil die Übertragungswege die Sendesignale doch nicht so unterschiedlich beeinflussen, dass diese am Ort der Empfangsantenne der Empfangseinheit eine ausreichend unterschiedliche (über einen langen Zeitraum gemittelte) mittlere Leistung aufweisen und demzufolge allein durch die einfache Auswertung der mittleren Leistung kaum oder jedenfalls nicht mit der erforderlichen Sicherheit zu unterscheiden sind.
  • Selbstverständlich können mit dem erfindungsgemäße Verfahren jedoch auch einzelne Sendeeinheiten lokalisiert werden. Insbesondere kann das Verfahren des Aufteilens der Sendeeinheiten in zwei Gruppen mehrfach nacheinander angewendet werden. Z.B. kann nach dem Zuordnen der Sendeeinheiten zu den beiden Sendergruppen das Verfahren wiederum auf jede der beiden Gruppen angewendet werden, also jede Gruppe ihrerseits wieder in zwei Teilgruppen aufgeteilt werden.
  • Erfindungsgemäß werden die N Sendeeinheiten der insgesamt N+M Sendeeinheiten mit den jeweils N größten Mittelwerten des Empfangssignals der ersten Sendergruppe und damit dem betreffenden örtlichen Bereich zugeordnet und die M Sendeeinheiten mit dem den jeweils M kleinsten Mittelwerten des Empfangssignals der zweiten Sendergruppe bzw. dem betreffenden örtlichen Bereich.
  • Als Maß für die Sicherheit der Zuordnung dient der minimale Abstand der mittleren Leistungen der Empfangssignale der beiden Sendergruppen; Mit anderen Worten: Es werden das in der Rangfolge der abnehmenden mittleren Leistungen an N-ter Stelle und das an (N+1)-ter Stelle stehende Empfangssignal ausgewertet. Als Maß für den Abstand kann beispielsweise die absolute Betragsdifferenz der Signale oder das Verhältnis der Signale ausgewertet werden. Ist der Abstand größer als ein vorgegebener Schwellenwert, so wird das Ergebnis der in der vorstehenden Art und Weise vorgenommenen Zuordnung als (mit ausreichender Sicherheit) zutreffend angesehen. Andernfalls wird wenigstens ein weiteres Entscheidungskriterium zur Zuordnung der Empfangssignale bzw. den betreffenden Sendeeinheiten zu den Sendergruppen bzw. deren örtlichen Bereichen und/oder ein weiteres Kriterium zur Prüfung der Sicherheit der korrekten Zuordnung, vorzugsweise unter Verwendung weiterer charakteristischer Größen der Empfangssignale, verwendet.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Endergebnis der Zuordnung nur dann als korrekt erkannt, wenn alle Zuordnungsergebnisse unter Verwendung des einen oder der mehreren weiteren Entscheidungskriterien mit dem ersten Zuordnungsergebnis übereinstimmen, ggf. auch dann, wenn das erste und auch alle weiteren Entscheidungskriterien zur Prüfung der Sicherheit einer korrekten Zuordnung ein negatives Ergebnis liefern. Die Zuordnung kann auch dann als korrekt anerkannt werden, wenn auch die Anwendung des letzten Kriteriums zur Prüfung der Sicherheit der Zuordnung ergeben sollte, dass die Sicherheit der Zuordnung ungenügend ist. In diesem Fall kann infolge der Übereinstimmung der Zuordnungsergebnisse als solche von einer ausreichenden Sicherheit ausgegangen werden.
  • Andernfalls wird das Zuordnungsergebnis verworfen und ggf. ein Fehlersignal erzeugt.
  • Das Verfahren läuft also insgesamt wie folgt ab: Zunächst wird eine Zuordnung der Sendeeinheiten zu den Sendergruppen bzw. deren örtlichen Bereichen durch die Auswertung der Mittelwerte der Empfangssignale vorgenommen und die Sicherheit der Zuordnung durch die Anwendung des ersten Kriteriums zur Überprüfung der Sicherheit bewertet. Im Fall einer ausreichenden Sicherheit wird das Verfahren beendet. Andernfalls wird ein weiteres Kriterium zur Zuordnung der Sendeeinheiten angewendet und das Ergebnis durch ein weiteres Sicherheitskriterium überprüft. Handelt es sich hierbei um das letzte, für das konkrete Verfahren zur Verfügung stehende Kriterium, so wird bei Übereinstimmung der Zuordnungsergebnisse auch dann von einer korrekten Zuordnung ausgegangen, wenn das letzte Sicherheitskriterium ein negatives Ergebnis liefert, d.h. eine nicht ausreichende Sicherheit (bei der Anwendung des letzten Kriteriums zur Zuordnung) anzeigt. Stimmen die Zuordnungsergebnisse nicht überein, so wird das Verfahren mit einer Fehlermeldung abgebrochen und ggf. ein Fehlersignal erzeugt. Handelt es sich nicht um das letzte, für das konkrete Verfahren zur Verfügung stehende Kriterium, so wird bei einem negativen Ergebnis bei der Überprüfung der Sicherheit das nächste anzuwendende Kriterium herangezogen etc.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Empfangssignale intermittierend abgetastet oder es werden intermittierende Sendesignale verwendet. Beispielsweise kann jede Sendeeinheit in vorbestimmten Abständen (z.B. alle 5 s) ihr Telegramm senden, das sowohl einen Identifikationscode als auch zu übertragende Informationen enthält. Das Telegramm kann aus mehreren Teilen bestehen, z.B. mehrere zeitlich kurze Teile, in denen tatsächlich ein Signal übertragen wird, welche jeweils durch eine Pause bestimmter zeitlicher Dauer getrennt sind.
  • Die einzelnen Telegrammteile, in denen eine Signalübertragung erfolgt, können so kurz sein, dass für diese jeweils ein diskreter Wert für den Mittelwert des betreffenden modulierten Signal erfasst werden kann, ohne eine allzu große integrie rende Wirkung hinsichtlich der zeitlichen Abhängigkeit des Signals von einer möglichen Änderung der Winkelstellung des betreffenden Rades zu erzeugen. Als weitere charakteristische Größe für die Empfangssignale kann dann die Anzahl dieser diskreten Empfangssignalwerte ermittelt werden, die größer bzw. kleiner ist als ein vorgegebener Entscheider-Schwellenwert, wobei vorzugsweise eine Mindestanzahl von solchen diskreten Empfangssignalwerten für jedes Empfangssignal erfasst wird und für jedes Empfangssignal die relative Häufigkeit der oberhalb bzw. unterhalb des Schwellenwertes liegenden Empfangssignalwerte bestimmt wird.
  • Die Zuordnung kann dann in der Weise erfolgen, dass diejenigen N Empfangssignale bzw. Sendeeinheiten der ersten Sendergruppe zugeordnet werden, für die sich die N größten relativen Häufigkeiten ergeben. Die Zuordnung zur zweiten Sendergruppe erfolgt für diejenigen M Empfangssignale bzw. Sendeeinheiten, für die sich die M kleinsten relativen Häufigkeiten ergeben.
  • Die Zuordnung kann dabei ganz allgemein durch das Erfassen des Identifikationscodes des betreffenden Empfangssignals und dessen Zuordnen zur betreffenden Sendergruppe erfolgen.
  • Als Test hinsichtlich der Sicherheit der Zuordnung unter Verwendung der ermittelten relativen Häufigkeitswerte kann die minimale Betragsdifferenz der relativen Häufigkeitswerte für alle Empfangssignale der ersten und zweiten Sendergruppe ermittelt (d.h. die Betragsdifferenz des minimalen relativen Häufigkeitswertes für ein Empfangssignal aus der ersten Sendergruppe und des maximalen relativen Häufigkeitswertes für ein Empfangssignal aus der zweiten Sendergruppe) und mit einem vorgegebenen weiteren Sicherheitsschwellenwert verglichen werden, wobei ein positives Testergebnis angenommen wird, wenn die minimale Betragsdifferenz größer ist als der weitere Sicherheitsschwellenwert und wobei ein negatives Testergebnis angenommen wird, wenn die minimale Betragsdifferenz kleiner ist als der weitere Sicherheitsschwellenwert.
  • Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Entscheider-Schwellenwert in Abhängigkeit von charakteristischen Parametern der betreffenden Empfangssignale bestimmt. Der Entscheider-Schwellenwert kann dabei beispielsweise abhängig von den erfassten Mittelwerten des kleinsten Empfangssignals der ersten Sendergruppe und des größten Empfangssignals der zweiten Sendergruppe ermittelt werden, vorzugsweise als relativer Abstand von einem der Mittelwerte dieser beiden Empfangssignale oder als Verhältnis in Bezug auf einen der Mittelwerte dieser beiden Empfangssignale.
  • Durch dieses Verfahren kann eine Drift in den mittleren Leistungen der Empfangssignale kompensiert werden. Dabei wird vorzugsweise in einem Ausgangszustand des Verfahrens für den Entscheider-Schwellenwert ein vorgegebener Startwert verwendet. Bei einem wiederholten Durchführen des Verfahrens kann dann jeweils der im vorangegangenen Zuordnungsvorgang neu bestimmte Entscheider-Schwellenwert im darauffolgenden Verfahren verwendet werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer geringen erforderlichen Rechenleistung und Speicherkapazität. Denn es muss für jedes Empfangssignal lediglich ein Zähler geführt werden, der die Anzahl der Werte oberhalb oder unterhalb des Entscheider-Schwellenwertes repräsentiert.
  • Spielt die Rechenleistung und Speicherkapazität keine Rolle, so können selbstverständlich auch alle diskreten Werte für die Empfangssignale gespeichert und im Rahmen einer entspre chenden Auswertung der optimale Entscheider-Schwellenwert bestimmt werden. Dieser kann dann auch für das laufende Zuordnungsverfahren verwendet werden.
  • Weitere Ausführungsformen des Verfahrens und der Einrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Einrichtung für das Überwachen wenigstens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder und
    Fig. 2
    Diagramme mit beispielhaften fiktiven Verläufen von Empfangssignalen, abhängig von der Winkelposition des betreffenden Rades.
  • Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Fahrzeug 1 weist eine Einrichtung 3 zur Überwachung mindestens eines Parameters für mehrere Räder des Fahrzeugs 1 auf, welche eine zentrale Auswerte- und Steuereinheit 5 und vier Detektoreinheiten 7, 9, 11, 13 umfasst. Die Einrichtung 3 umfasst bzw. dient gleichzeitig als Einrichtung zur Lokalisierung der Position von Sendeeinheiten. Jede der Detektoreinheiten 7, 9, 11, 13 ist einem der Räder 15, 17, 19, 21 des Fahrzeugs 1 zugeordnet bzw. an diesem und mit diesem rotierbar angeordnet.
  • Jede der Detektoreinrichtungen 7, 9, 11, 13 umfasst eine Sendeeinheit 7a, 9a, 11a, 13a. Jede der Sendeeinheiten 7a, 9a, 11a, 13a sendet zu vorbestimmten Zeiten ein kurzes Frequenz- oder phasenmoduliertes Signal, welches als Information eine für jede Detektoreinrichtung 7, 9, 11, 13 spezifische Kennung und ggf. einen Wert für den zu überwachenden Parameter des Rades umfasst. Letzteres ist jedoch im Zuordnungsmodus nicht erforderlich. Die spezifische Kennung und der Wert des Parameters sind vorzugsweise in Form digitaler Informationen bzw. in Form eines digitalen Signals realisiert, welches als Modulationssignal für das Trägersignal des Sendesignals verwendet wird.
  • Die von den Detektoreinheiten 7, 9, 11, 13 bzw. deren Sendeeinheiten 7a, 9a, 11a, 13a gesendeten Signale werden von der Auswerte- und Steuereinheit 5 mittels einer von dieser umfassten Empfangseinheit 23 empfangen. Die Empfangseinheit 23 demoduliert das Empfangssignal und ermöglicht der Auswerte- und Steuereinheit 5 somit die Auswertung der vorzugsweise digitalen Informationssignale, also der spezifischen Kennung und des Wertes für den zu überwachenden Parameter. Letzteres ist jedoch lediglich im normalen Überwachungsmodus zwingend erforderlich.
  • Die Auswerte- und Steuereinheit 5 führt eine Kollisionsüberwachung durch, welche für den Fall, dass mehrere Detektoreinheiten 7, 9, 11, 13 gleichzeitig senden, eine Auswertung unterbindet.
  • Um den Aufwand für eine bidirektionale Signalübertragung zwischen den Detektoreinheiten und der Auswerte- und Steuereinheit zu vermeiden, können die Detektoreinheiten so ausgebildet sein, dass sie ihre Signale in zufälligen zeitlichen Abständen senden, wobei selbstverständlich für den zeitlichen Abstand ein bestimmter Wertebereich vorgesehen sein kann. Auf diese Weise wird vermieden, dass zwei Detektoreinheiten über einen längeren Zeitraum immer zu den selben Zeiten gleichzeitig senden.
  • Das periodisch gesendete Signal (Telegramm) kann beispielsweise in einem vorgegebenen Abstand von einigen wenigen Sekunden gesendet werden und eine Telegrammdauer von einigen Hundert Millisekunden aufweisen. Das Telegramm kann aus mehreren Teilen bestehen, z.B. mehrere zeitlich kurze Teile, in denen tatsächlich ein Signal übertragen wird, welche jeweils durch eine Pause bestimmter zeitlicher Dauer getrennt sind.
  • Im normalen Betriebsfall kann die Auswerte- und Steuereinheit 5 alleine aus der spezifischen Kennung eines Empfangssignals eine Zuordnung des Wertes für den zu überwachenden Parameter zur Radposition treffen, da in einem zuvor durchgeführten Zuordnungsmodus die Zuordnung jeder spezifischen Kennung zu einer Radposition getroffen und gespeichert wurde.
  • Der Zuordnungsmodus kann bspw. dadurch aktiviert werden, dass jede der Detektoreinheiten 7, 9, 11, 13 einen Sensor (nicht dargestellt) umfasst, der auf Beschleunigungen reagiert, wobei die Detektoreinheiten in den Zuordnungsmodus schalten, wenn für eine bestimmte Zeitspanne keine Beschleunigung und damit keine Raddrehung detektiert wird. Im Zuordnungsmodus können die Signale in kürzeren Abständen ausgesandt werden, als dies im Normalbetrieb erforderlich ist. Hierdurch wird eine schnellere Durchführung des Zuordnungsprozesses ermöglicht. Die Signale müssen im Zuordnungsmodus nicht zwingend auch Informationen über einen Wert des zu überwachenden Parameters beinhalten. Vielmehr genügt in diesem Fall, wenn das Signal die spezifische Kennung der betreffenden Detektoreinheit 7, 9, 11, 13 beinhaltet.
  • An dieser Stelle sei erwähnt, dass die zeitliche Dauer eines Signals (gemeint ist hier die Dauer eines Telegrammteils, während dessen tatsächlich ein Signal übertragen wird) sowohl im Normalbetrieb als auch im Zuordnungsmodus klein gegenüber der zeitlichen Dauer ist, die ein Rad bei einer maximal zulässigen Geschwindigkeit für eine volle Umdrehung benötigt. Typischerweise beträgt die zeitliche Dauer eines Signals ca. 1 Millisekunde bis 100 Millisekunden, bspw. 10 Millisekunden. Diese kurze Signaldauer ermöglicht es, über die mittlere Signalleistung am Empfangsort der Auswerte- und Steuereinheit 5 die zugehörige Winkelstellung des betreffenden Rades zu charakterisieren, ohne dass durch die Rotation des Rades ein unerwünschter integrierender Effekt erzeugt wird.
  • Im Zuordnungsmodus erfasst die Auswerte- und Steuereinheit 5 die mittlere Signalleistung am Empfangsort, wobei hierzu die Empfangseinheit 23 ein Signal erzeugt, das ein Maß für die mittlere Signalleistung des empfangenen phasen- oder frequenzmodulierten Signals darstellt.
  • Fig. 2 zeigt ein fiktives Beispiel für die vier Signalverläufe der Empfangssignale der einzelnen Sendeeinheiten 7a, 9a, 11a, 13a abhängig von der Winkelposition der betreffenden Räder. Da im beschriebenen Ausführungsbeispiel immer nur ein kurzer Telegrammabschnitt des Signals bzw. dessen Mittelwert erfasst wird, ergäben sich die in Fig. 2 dargestellten Signalverläufe, wenn für jedes Empfangssignal eine Vielzahl von derart diskreten Werten erfasst und der Winkelposition zugeordnet würden.
  • Bei der gewünschten einfachen Auswertung soll jedoch möglichst der Rechen- und Speicheraufwand gering gehalten werden, so dass auch möglichst auf eine Erfassung der Winkel stellung der Räder verzichtet wird. Auch auf eine Speicherung der einzelnen diskreten Werte für die jeweiligen Empfangssignale soll nach Möglichkeit verzichtet werden.
  • Hierzu können die einzelnen diskreten Werte der Empfangssignale aufsummiert und gemittelt werden. Dabei steuert die Auswerte- und Steuereinheit den Erfassungsvorgang so, dass für jedes Empfangssignal eine Mindestanzahl von Werten, beispielsweise 64 Werte, erfasst werden. Es ist hierbei nicht erforderlich, dass für jedes Empfangssignal die selbe Anzahl von diskreten Werten erfasst wird.
  • Die so für jedes Empfangssignal bestimmten Mittelwerte (in Fig. 2 als Strichpunktlinien eingezeichnet) können dann für den Zuordnungsvorgang verwendet werden. Aus Gründen einer einfacheren und sicheren Lokalisierung (Zuordnung eines Empfangssignals zu einer Sendeeinheit bzw. deren örtlichen Position) wird im Folgenden nur eine Achsenlokalisierung vorgenommen. Dabei soll für ein bestimmtes Empfangssignal nur festgelegt werden, ob sich die betreffende Sendeeinheit an Radpositionen an der Vorder- oder Hinterachse des Fahrzeugs befindet. Da im Regelfall standardisierte Sendeeinheiten mit in etwa gleicher Sendeleistung verwendet werden, wird die Empfangsantenne der Empfangseinheit vorzugsweise unsymmetrisch im Fahrzeug angeordnet, beispielsweise, wie in Fig. 1 dargestellt, näher an der Vorderachse des Fahrzeugs 1. Die gemittelten diskreten Werte der Empfangssignale werden daher für die Sendeeinheiten 7a, 9a an den Radpositionen an der Vorderachse höher sein als die gemittelten diskreten Werte der Empfangssignale für die Sendeeinheiten 11a, 13a an den Radpositionen an der Hinterachse. Dies ist auch aus den fiktiven Signalverläufen in Fig. 2 ersichtlich. Für die Empfangssignale in den Fig. 2a und 2b für die Sendeeinheiten an den Radpositionen der Hinterachse ergeben sich niedrigere Mittelwerte als für die Sendeeinheiten and den Radpositionen der Vorderachse. Die Mittelwerte an den Radpositionen der selben Achse sind jedoch kaum zu unterscheiden.
  • Die Zuordnung, die im Zuordnungsmodus der Auswerte- und Steuereinheit (5) vorgenommen wird, kann in diesem einfachen Fall einer Achsenlokalisierung einfach dadurch erfolgen, dass die beiden Empfangssignale mit den höheren Mittelwerten der Vorderachse und die beiden Empfangssignale mit den niedrigeren Mittelwerten der Hinterachse zugeordnet werden. Die eigentliche Zuordnung erfolgt durch das Speichern des Identifikationscodes der Sendeeinheiten zur betreffenden Ortsinformation oder Ortsbereichsinformation (also beispielsweise "Vorderachse" oder "Hinterachse").
  • Auch die Unterschiede in den Mittelwerten unterschiedlicher Achsen können jedoch relativ gering sein, so dass überprüft werden soll, ob die so vorgenommene Zuordnung bzw. Lokalisierung mit ausreichender Sicherheit erfolgt ist.
  • Hierzu kann der minimale Abstand der Mittelwerte der Empfangssignale der beiden Sendeeinheiten an der Vorderachse von den Mittelwerten der Empfangssignale der beiden Sendeeinheiten an der Hinterachse bestimmt werden. Mit anderen Worten, es wird der niedrigste Mittelwert des betreffenden Empfangssignals einer Sendeeinheit an der Vorderachse mit dem höchsten Mittelwert des betreffenden Empfangssignals einer Sendeeinheit an der Hinterachse verglichen. Anstelle der Verwendung einer absoluten Betragsdifferenz der zu vergleichenden Werte empfiehlt sich das Verwenden eines Verhältnisses der beiden Werte, wobei die Sicherheit einer korrekten Lokalisierung mit dem Abstand des Quotienten von 1 steigt. Im Folgen den wird angenommen, dass der Quotient so gebildet wird, dass im Zähler der jeweils höhere Wert und im Nenner der jeweils niedrigere Wert steht, der Quotient also grundsätzlich größer als 1 ist. Das so ermittelte Verhältnis wird mit einem Sicherheitsschwellenwert verglichen wobei eine korrekte Zuordnung angenommen wird, wenn der Quotient größer ist als der Sicherheitschwellenwert. In diesem Fall wird der Lokalisierungsprozess beendet.
  • Liegt der Quotient unterhalb des Sicherheitsschwellenwertes so wird ein weiteres Kriterium für die Zuordnung verwendet.
  • Hierzu eignet sich beispielsweise die Anzahl der erfassten diskreten Werte für jedes der Empfangssignale die oberhalb eines vorgegebenen Entscheider-Schwellenwertes liegen. Diesen Entscheiderschwellenwert wird man vorzugsweise so wählen, dass er zwischen dem niedrigsten Mittelwert der Empfangssignale der Sendeeinheiten an der Vorderachse und dem größten Mittelwert der Empfangssignale der Sendeeinheiten an der Hinterachse liegt. Die optimale Lage des Entscheider-Schwellenwertes ist dabei abhängig vom fiktiven Verlauf der Empfangssignale als Funktion der Radstellung (vgl. Fig. 2). Als Startwert für den Entscheider-Schwellenwert kann ein vorgegebener fester Wert oder ein Wert mit einem vorgegebenen Abstand vom kleinsten Mittelwert der Empfangssignale der Sendeeinheiten an der Vorderachse gewählt werden. Der Abstand kann dabei als Absolutwert vorgegeben sein oder als Verhältnis in Bezug auf den betreffenden Mittelwert.
  • Der Entscheider-Schwellenwert kann auch bei jedem Lokalisationsprozess neu bestimmt werden. Der jeweils neue Entscheider-Schwellenwert kann jedoch für den Fall, dass die einzelnen erfassten, diskreten Mittelwerte nicht gespeichert werden, erst im nächsten Lokalisierungsprozess verwendet werden.
  • Hierdurch ergibt sich ein Verfahren, das sich selbsttätig an mögliche Änderungen von Parametern oder Umgebungsbedingungen anpasst. Insbesondere können so Einflüsse einer Drift der Sendeleistung kompensiert bzw. abgemildert werden.
  • Die Zuordnung bzw. Lokalisierung erfolgt dann wieder so, dass die beiden Empfangssignale, welche die meisten Werte oberhalb des Entscheider-Schwellenwerts liefern, bzw. die betreffenden Sendeeinheiten der Vorderachse zugeordnet werden und die beiden Empfangssignale, welche die wenigsten Werte oberhalb des Entscheider-Schwellenwerts liefern, bzw. die betreffenden Sendeeinheiten der Hinterachse. Anstelle der absoluten Anzahlen für die Werte oberhalb des Entscheider-Schwellenwerts können auch relative Häufigkeiten verwendet werden. Diese werden ermittelt, in dem die absoluten Anzahlen durch die Anzahl der für das betreffende Empfangssignal tatsächlich detektierten Werte dividiert werden.
  • Auch das Zuordnungsergebnis, das mit diesem weiteren Entscheidungskriterium ermittelt wird, kann hinsichtlich des Vorliegens einer ausreichenden Sicherheit mit einem geeigneten Sicherheitskriterium überprüft werden. Beispielsweise kann hierzu der Abstand der relativen Häufigkeiten der Empfangssignale überprüft werden, die die zweit- und drittgrößten Häufigkeiten aufweisen; Mit anderen Worten, es wird dasjenige Empfangssignal herangezogen, das nach dem betreffenden Zuordnungskriterium der Vorderachse zugeordnet ist und von den Empfangssignalen der Sendeeinheiten der Vorderachse den geringsten Häufigkeitswert aufweist, und dasjenige Empfangssignal, das nach dem betreffenden Zuordnungskriterium der Hinterachse zugeordnet ist und von den Empfangssignalen der Sendeeinheiten der Hinterachse den größten Häufigkeitswert aufweist. Der Abstand der relativen Häufigkeiten kann dabei wieder relativ, d.h. als Verhältnis, oder absolut ausgedrückt werden. Durch einen Vergleich des Abstands mit einem weiteren vorgegebenen Sicherheitsschwellenwert kann eine Aussage hinsichtlich einer ausreichenden oder nicht ausreichenden Sicherheit für die nach dem betreffenden Zuordnungskriterium vorgenommene Zuordnung getroffen werden.
  • Ergibt die Anwendung dieses weiteren Zuordnungskriteriums dieselbe Zuordnung wie das zuvor angewendete Zuordnungskriterium, und ergibt dieser Sicherheitstest eine positive Aussage, d.h. ist der Abstand größer als der Sicherheitsschwellenwert (für den Fall, dass die relativen Häufigkeiten durch die Bildung eines Verhältnisses verglichen werden, sei wieder ein Quotient größer als 1 angenommen), so wird der Zuordnungsprozess erfolgreich beendet.
  • Führt die Zuordnung zu einem anderen Ergebnis, wird das Verfahren erfolglos abgebrochen und erneut gestartet und/oder ein Fehlersignal oder eine Fehlermeldung erzeugt.
  • Für den Fall, dass die Zuordnung zum selben Ergebnis führt, der Sicherheitstest jedoch keine ausreichende Sicherheit signalisiert, wird nach dem hier erläuterten speziellen Ausführungsbeispiel noch ein drittes Zuordnungskriterium verwendet.
  • Hierzu wird während des Erfassens der diskreten Mittelwerte für die Empfangssignale jeweils das Maximum oder Minimum bestimmt. Auch dabei wird angenommen, dass die Empfangssignale von Sendeeinheiten an der Vorderachse jeweils größere Maxima bzw. kleinere Minima aufweisen als die Empfangssignale der Sendeeinheiten an der Hinterachse, und eine entsprechende Zuordnung vorgenommen.
  • Führt diese Zuordnung ebenfalls zum selben Ergebnis, wie die Anwendung der beiden zuvor erläuterten Zuordnungskriterien, so wird das Verfahren erfolgreich beendet, andernfalls erfolglos abgebrochen und neu gestartet und/oder ein Fehlersignal erzeugt.
  • Selbstverständlich kann jedoch auch für dieses Verfahren noch ein entsprechendes Sicherheitskriterium verwendet werden, beispielweise der Abstand der Maxima bzw. Minima, der analog zu den oben beschriebenen Verfahren bestimmt und mit einem Sicherheitsschwellenwert verglichen werden kann. Im Fall einer negativen Sicherheitsaussage könnte dann auch ein erfolgloser Abbruch des Verfahrens vorgenommen werden.
  • Damit ergibt sich insgesamt ein Verfahren und eine Einrichtung, die es ermöglichen, auf einfachste Weise und mit der erforderlichen Sicherheit eine Zuordnung bzw. Lokalisierung von Empfangssignalen bzw. entsprechenden Sendeeinheiten zu Ortspositionen oder -bereichen vorzunehmen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Lokalisierung der Position wenigstens zweier Sendeeinheiten, insbesondere für das Überwachen mindestens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder eines KFZ,
    (a) bei dem ein Teil N der Sendeeinheiten einer ersten Sendergruppe und der andere Teil M der Sendeeinheiten einer zweiten Sendergruppe zugeordnet ist und wobei jeder Sendergruppe ein örtlicher Bereich zugeordnet ist,
    (b) bei dem die Sendesignale der Sendeeinheiten mittels einer Empfangsantenne einer Empfangseinheit einer Auswerte- und Steuereinheit (5) erfasst werden,
    (c) wobei die Empfangssignale so beschaffen sind, dass die jeweils zeitlich über eine große Zeitspanne gemittelten Empfangsleistungen der Empfangssignale von Sendern der ersten Sendergruppe in jedem Fall hinreichend größer sind als die Empfangssignale von Sendern der zweiten Sendergruppe,
    (d) bei dem die Empfangsleistungen der wenigstens zwei Empfangssignale über eine vorbestimmte Zeitspanne oder eine vorbestimmte Anzahl von diskret abgetasteten Werten der Empfangsleistung oder über eine vorbestimmte Anzahl von intermittierend gesendeten Signalen gemittelt werden,
    (e) bei dem die N Empfangssignale, welche die N größten Mittelwerte aufweisen, bzw. die betreffenden Sen dereinheiten der ersten Sendergruppe und die M Empfangssignale, welche die M kleinsten Mittelwerte aufweisen, bzw. die betreffenden Sendereinheiten der zweiten Sendergruppe zugeordnet werden,
    (f) bei dem das Empfangssignal der ersten Sendergruppe mit dem kleinsten Mittelwert und das Empfangssignal der zweiten Sendergruppe mit dem größten Mittelwert bestimmt und der Betrag der Differenz dieser Mittelwerte oder das Verhältnis dieser Mittelwerte mit einem vorgegebenen Sicherheitsschwellenwert verglichen wird,
    (g) bei dem die Zuordnung der Empfangssignale bzw. der betreffenden Sendeeinheiten zur ersten oder zweiten Sendergruppe bzw. zu den diesen zugeordneten örtlichen Bereichen nur dann als korrekt erkannt wird, wenn die Betragsdifferenz oder das Verhältnis der Mittelwerte größer ist als der Sicherheitsschwellenwert, und
    (h) bei dem für den Fall, dass die Betragsdifferenz oder das Verhältnis der Mittelwerte kleiner ist als der Sicherheitsschwellenwert, wenigstens ein weiteres Entscheidungskriterium zur Zuordnung der Empfangssignale bzw. den betreffenden Sendeeinheiten zu den Sendergruppen bzw. deren örtlichen Bereichen und/oder ein weiteres Kriterium zur Prüfung der Sicherheit der korrekten Zuordnung, vorzugsweise unter Verwendung weiterer charakteristischer Größen der Empfangssignale, verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endergebnis der Zuordnung nur dann als korrekt erkannt wird, wenn alle Zuordnungsergebnisse unter Verwendung des einen oder der mehreren weiteren Entscheidungskriterien mit dem ersten Zuordnungsergebnis übereinstimmen, ggf. auch dann, wenn das erste und auch alle weiteren Entscheidungskriterien zur Prüfung der Sicherheit einer korrekten Zuordnung ein negatives Ergebnis liefern.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangssignale intermittierend abgetastet werden oder intermittierende Sendesignale verwendet werden und dass als weitere charakteristische Größe für die Empfangssignale die Anzahl der diskreten Empfangssignalwerte ermittelt wird, die größer bzw. kleiner ist als ein vorgegebener Entscheider-Schwellenwert, wobei vorzugsweise eine Mindestanzahl von diskreten Empfangssignalwerten für jedes Empfangssignal erfasst wird und für jedes Empfangssignal die relative Häufigkeit der oberhalb bzw. unterhalb des Schwellenwertes liegenden Empfangssignalwerte bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Test hinsichtlich der Sicherheit der Zuordnung unter Verwendung der ermittelten relativen Häufigkeitswerte die minimale Betragsdifferenz der relativen Häufigkeitswerte für alle Empfangssignale der ersten und zweiten Sendergruppe ermittelt und mit einem vorgegebenen weiteren Sicherheitsschwellenwert verglichen wird, wobei ein positives Testergebnis angenommen wird, wenn die minimale Betragsdifferenz größer ist als der weitere Sicherheitsschwellenwert und wobei ein negatives Testergebnis ange nommen wird, wenn die minimale Betragsdifferenz kleiner ist als der weitere Sicherheitsschwellenwert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entscheider-Schwellenwert in Abhängigkeit von charakteristischen Parametern der betreffenden Empfangssignale bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entscheider-Schwellenwert abhängig von den erfassten Mittelwerten des kleinsten Empfangssignals der ersten Sendergruppe und des größten Empfangssignals der zweiten Sendergruppe ermittelt wird, vorzugsweise als relativer Abstand von einem der Mittelwerte dieser beiden Empfangssignale oder als Verhältnis in Bezug auf einen der Mittelwerte dieser beiden Empfangssignale.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ausgangszustand des Verfahrens für den Entscheider-Schwellenwert ein vorgegebener Startwert verwendet wird, und bei einem wiederholten Durchführen des Verfahrens, jeweils der im vorangegangenen Zuordnungsvorgang neu bestimmte Entscheider-Schwellenwert im darauffolgenden Verfahren verwendet wird.
  8. Einrichtung zur Lokalisierung der Position wenigstens zweier Sendeeinheiten, insbesondere für das Überwachen mindestens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder eines KFZ,
    (a) wobei ein Teil N der Sendeeinheiten einer ersten Sendergruppe und der andere Teil M der Sendeeinheiten einer zweiten Sendergruppe zugeordnet ist und wobei jeder Sendergruppe ein örtlicher Bereich zugeordnet ist,
    (b) mit einer Auswerte- und Steuereinheit (5), welche eine Empfangseinheit mit einer Empfangsantenne zur Erfassung der Sendesignale der Sendeeinheiten umfasst,
    (c) wobei die Empfangssignale, insbesondere durch eine geeignete Positionierung der Empfangsantenne, so beschaffen sind, dass die jeweils zeitlich über eine große Zeitspanne gemittelten Empfangsleistungen der Empfangssignale von Sendern der ersten Sendergruppe in jedem Fall hinreichend größer sind als die Empfangssignale von Sendern der zweiten Sendergruppe,
    (d) wobei die Auswerte- und Steuereinheit jeweils die Empfangsleistungen der wenigstens zwei Empfangssignale über eine vorbestimmte Zeitspanne erfasst und mittelt oder eine jeweils vorbestimmte Anzahl von Werten der Empfangsleistung der Empfangssignale diskret abtastet und mittelt oder jeweils eine vorbestimmte Anzahl von intermittierend gesendeten Signalen erfasst und mittelt,
    (e) wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) die N Empfangssignale, welche die N größten Mittelwerte aufweisen, bzw. die betreffenden Sendereinheiten der ersten Sendergruppe und die M Empfangssignale, welche die M kleinsten Mittelwerte aufweisen, bzw. die betreffenden Sendereinheiten der zweiten Sendergruppe zuordnet,
    (f) wobei die Auswerte- und Steuereinheit das Empfangssignal der ersten Sendergruppe mit dem kleinsten Mittelwert und das Empfangssignal der zweiten Sendergruppe mit dem größten Mittelwert bestimmt und den Betrag der Differenz dieser Mittelwerte oder das Verhältnis dieser Mittelwerte mit einem vorgegebenen Sicherheitsschwellenwert vergleicht,
    (g) wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) die Zuordnung der Empfangssignale bzw. der betreffenden Sendeeinheiten zur ersten oder zweiten Sendergruppe bzw. zu den diesen zugeordneten örtlichen Bereichen nur dann als korrekt erkennt, wenn die Betragsdifferenz oder das Verhältnis der Mittelwerte größer ist als der Sicherheitsschwellenwert, und
    (h) wobei die Auswerte- und Steuereinheit (5) für den Fall, dass die Betragsdifferenz oder das Verhältnis der Mittelwerte kleiner ist als der Sicherheitsschwellenwert, wenigstens ein weiteres Entscheidungskriterium zur Zuordnung der Empfangssignale bzw. den betreffenden Sendeeinheiten zu den Sendergruppen bzw. deren örtlichen Bereichen und/oder ein weiteres Kriterium zur Prüfung der Sicherheit der korrekten Zuordnung, vorzugsweise unter Verwendung weiterer charakteristischer Größen der Empfangssignale, verwendet.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit auch Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9 für das Überwachen mindestens eines Parameters für mehrere Fahrzeugräder eines KFZ, dadurch gekennzeichnet, dass in einem KFZ an jeder Radposition eine Sendeeinheit angeordnet ist und dass die Sendeeinheiten an den Radpositionen der Hinterachse der ersten Sendergruppe und die Sendeeinheiten an den Radpositionen der Vorderachse der zweiten Sendergruppe zugeordnet sind.
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